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NoSQL之MongoDB从入门到基础


简介

Mongo 的BSON 数据格式非常适合文档化格式的存储及查询。
与传统的RMDB相比

SQL Terms/Concepts

MongoDB Terms/Concepts

database

database

table

connection

row

bson document

column

field

index

index

table join

Embedded document and linking

primary key

ObjectId

SQL

MongoDB

where/having

$match

group by

$group

select

$project

order by

$sort

limit

$limit

count()/sum()

$sum

安装

windows安装

下载zip包,exe双击安全即可。

Mac 安装

CRUD

自带命令

MongoDB3.4 版本自带以下14个命令行工具:

mongo vs mongod

mongod.exe和mongo.exe,前者为服务器,后者为操作后台。
mongo 客户端,用来连接MongoDB服务器;是一个交互式的js shell,提供一个强大的js 环境,为DBA管理MongoDB,developer查询MongoDB数据提供接口。通过mongo shell和MongoDB进行交互,查询,修改,管理,维护MongoDB的副本集和分片集群。参数​​​–nodb​​​阻止mongo在启动时连接到数据库实例;
mongod 是MongoDB系统的主要守护进程,用于处理数据请求,数据访问和执行后台管理操作,必须启动,才能访问MongoDB数据库。

mongoperf
mongos

mongodump & mongorestore

二进制数据,不能被直接读取;
mongodump,备份MongoDB数据。该命令可以导出所有数据到指定目录中。命令:​​​mongodump -h dbhost -d dbname -o dbdirectory -u user -p password​​​ mongorestore,恢复备份的数据。命令行:​​mongorestore -h <hostname><:port> -d dbname <path>​

mongoimport & mongoexport

用来做导入和导出数据库;命令:
​​​mongoexport -h host -p port -u username -p passwd​​​ -d database 要导出的库
-c collection 要导出的collection
-q 查询条件(用引号包起来)
-o 导出文件路径

mongostat & mongotop

mongostat是状态检测工具,间隔固定时间获取MongoDB的当前运行状态并输出。
mongotop,用来跟踪一个MongoDB实例,查看哪些读写数据花费大量时间。mongotop提供每个集合的水平的统计数据。命令:​​​mongotop n​​​,n不设置的话,默认为1;命令​​mongotop --locks​​报告每个数据库的锁的使用情况,输出信息如ns,db(名为 . 的数据库针对全局锁定,而非特定数据库),total,read,write。

其他

bsondump:将bson转换为json
mongooplog:用来做操作日志的回放;oplog是MongoDB复制集中用来记录操作记录的数据集合;
mongofiles:

客户端连接工具

shell

可视化工具

MongoDB Cloud Manager
官方推出的运维自动化管理系统,是企业版才支持的功能,社区用户也可以下载试用。Cloud Manager 主要功能包括:

  • MongoDB 集群(复制集、分片)的自动化部署
  • 集群监控、及报警定制
  • 自动数据备份与还原

MongoDB compass
官方推出的可视化管理工具,企业版才支持,compass 与 Cloud Manager 功能互补,Cloud Manager 偏向于部署、运维、监控,而 compass 则偏向于数据管理、查询优化等,其主要功能包括:

  • 数据分布可视化,自动分析各个字段取值的分布情况
  • 支持 CRUD 操作
  • 索引自动分析及优化建议
  • explain 的结果可视化

MongoDB Atlas
官方提供的 DBaaS 服务(Database as a Service),目前支持在 Amazon AWS 上构建 MongoDB 的云服务,未来有可能会支持更多的云厂商(Azure、Alibaba Cloud等)并通过Cloud Manager + compass 来提供可视化的数据管理。

MongoClient
一款开源、跨平台的 mongodb 管理工具,支持 MongoDB 3.2版本,具备数据库监控、gridfs管理、用户管理等功能。

Robomongo/robot 3T
开源,免费的MongoDB管理工具。现改名为robot 3T

MongoBooster
支持MongoDB 3.2 版本,个人使用免费,用于商业收费。

其他:
mongo-express
adminMongo
MongoVUE
​​​HumongouS.io​​​,在线版,支持移动端,有商业支持。
NoSQL Manager for MongoDB
MongoChef
Mongo Management Studio
至于哪个最好用,仁者见仁;一般而言,商业收费版会好用一些。我个人也并没有使用这里面所有的工具,给不出一个选择项。
​​​参考​​

driver

本文只考虑java客户端连接工具。
mongo-java-driver
spring-data-mongodb

其他

JSON vs BSON

JSON的局限性,比如它只有null、布尔、数字、字符串、数组和对象这几种数据类型,没有日期类型,只有一种数字类型,无法区分浮点数和整数,也没法表示正则表达式或者函数。BSON是一种类JSON的二进制形式的存储格式,Binary JSON,支持内嵌的文档对象和数组对象,如Date和BinData类型,MongoDB使用BSON做为文档数据存储和网络传输格式。

ObjectId

每次插入一条数据系统都会自动插入一个_id键,键值不可以重复,它可以是任何类型的,也可以手动的插入,默认情况下它的数据类型是ObjectId,由于MongoDB在设计之初就是用作分布式数据库,所以使用ObjectId可以避免不同数据库中_id的重复(如果使用自增的方式在分布式系统中就会出现重复的_id的值)。
ObjectId使用12字节的存储空间,每个字节可以存储两个十六进制数字,所以一共可以存储24个十六进制数字组成的字符串,在这24个字符串中,前8位表示时间戳,接下来6位是一个机器码,接下来4位表示进程id,最后6位表示计数器。

索引种类:

_id索引、单键索引、多键索引、复合索引、过期索引TTL、全文索引、地理位置索引。

  • _id索引:绝大多数集合默认建立的索引;对于每个插入的数据,mongodb都会自动生成一条唯一的_id字段。
  • 单键索引:不自动创建,值单一,例如字符串,数字或者日期;
  • 多键索引:不自动创建,值有多个,如数组,与单键索引创建形式相同,区别在于字段的值;
  • 复合索引:查询条件不只一个时,需要建立复合索引;
  • 过期索引:是在一段时间后会过期的索引,索引过期后,相应的数据会删除(不仅仅是索引删除,还有数据);适用场景:在一段时间之后会时效的数据,比如用户的登陆信息、存储的日志;建立方法,db.test.ensureIndex({time:1},{expireAfterSeconds:10})秒数。其限制:存储在过期索引字段的值必须是指定的时间类型(ISODate或者其数据,不能使用时间戳,否则不能被自动删除);指定ISODate数组,则按照最小的时间进行删除;过期索引不能是复合索引;删除时间不精确(MongoDB默认60s执行一个删除过程,删除本身也需要时间)

客户端

Spring Data MongoDB

<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-mongodb</artifactId>
</dependency>

注解:
@Document:标注在实体类上
@CompoundIndexes:复合索引,加复合索引后通过复合索引字段查询将大大提高速度。
@Indexed:加索引。唯一索引​​​@Indexed(unique = true)​​​。也可以对数组进行索引,如果被索引的列是数组时,mongodb会索引这个数组中的每一个元素。
@Transient:不会被录入到数据库
@Id:MongoDB默认会为每个document生成一个 _id 属性,作为默认主键,且默认值为ObjectId,可以更改 _id 的值(可为空字符串),但每个document必须拥有 _id 属性。
@Field:代表一个字段,可以不加,不加的话默认以参数名为列名。

学习资源

​​runoob-MongoDB​​​​MongoDB​​


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